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求解U型拆卸线平衡问题的多目标教与学优化
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作者 李涛 李梓响 +2 位作者 郑晨昱 张子凯 张利平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期229-235,共7页
考虑到在拆线问题中存在带有AND和OR优先关系的任务,结合最小化工作站数量、优化拆卸平衡、最小化危险程度和最小化需求度4个目标,建立了在U型布局下数学模型。由于U型的特殊布局,采用了基于操作排序的编码和解码来获得可行的操作方案... 考虑到在拆线问题中存在带有AND和OR优先关系的任务,结合最小化工作站数量、优化拆卸平衡、最小化危险程度和最小化需求度4个目标,建立了在U型布局下数学模型。由于U型的特殊布局,采用了基于操作排序的编码和解码来获得可行的操作方案。同时,对教与学优化算法两阶段进行部分更改,在教师阶段扩大了教学因子的取值范围,在学习阶段也加入了教师来指导学生学习,并加入Q学习来选择适合的教学因子,提出了基于Q学习的多目标教与学优化算法,并用Pareto非劣解和拥挤度距离机制来处理多目标问题的解。为了验证所提出的算法性能,将该算法与另外4种多目标算法进行对比,测试结果表明所提出的算法的性能优于所比较的算法。 展开更多
关键词 U型拆卸线 AND和OR优先关系 教与学优化算法 Q
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基于改进教与学优化算法的废旧智能手机拆解深度优化研究
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作者 陈泽鹏 李林 +1 位作者 楚晓静 尹凤福 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期119-126,共8页
针对现有拆解深度决策方法无法客观准确地得到废旧智能手机最优拆解深度的问题,提出了一种基于改进教与学优化(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)算法的废旧智能手机拆解深度优化方法。构建了拆解利润模型、拆解时间模型和拆... 针对现有拆解深度决策方法无法客观准确地得到废旧智能手机最优拆解深度的问题,提出了一种基于改进教与学优化(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)算法的废旧智能手机拆解深度优化方法。构建了拆解利润模型、拆解时间模型和拆解能耗模型并确立拆解深度优化目标,利用改进教与学优化算法求解得到一组最优的拆解深度解集。以小米5手机的拆解过程研究为例,验证了提出的拆解深度优化方法的有效性;结果表明提出的拆解深度优化方法的最优解搜寻能力和收敛速度均得到增强。 展开更多
关键词 拆解深度 废旧智能手机拆解模型 Circle混沌映射 教与学优化算法 多目标优化
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基于混合教与学优化算法的炼钢连铸调度 被引量:7
3
作者 马文强 张超勇 +2 位作者 唐秋华 邵新宇 贾艳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1271-1278,共8页
根据炼钢厂的实际生产环境,建立了无等待多工艺路线的炼钢连铸模型,提出一种混合教与学优化算法求解该模型。在混合算法中,引入转换规则的教与学优化算法求解离散问题;采用变邻域搜索调整机器选择,教与学优化算法调整调度顺序的方式,将... 根据炼钢厂的实际生产环境,建立了无等待多工艺路线的炼钢连铸模型,提出一种混合教与学优化算法求解该模型。在混合算法中,引入转换规则的教与学优化算法求解离散问题;采用变邻域搜索调整机器选择,教与学优化算法调整调度顺序的方式,将并行问题串行化。对具体实例进行测试,将人工调度方法、遗传算法、教与学优化和混合教与学优化算法的结果进行比较,验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 炼钢连铸 教与学优化算法 转换规则 浇次 炉次
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基于混沌分组教与学优化算法锅炉NO_x模型优化研究 被引量:10
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作者 马云鹏 牛培峰 +2 位作者 陈科 闫姗姗 李国强 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期125-129,共5页
为了平衡教与学优化算法的全局和局部搜索能力,提出一种混沌分组教与学优化算法。采用3种调整机制:应用混沌方法初始化种群个体;在教阶段成绩更新中引入自适应惯性权值;在学阶段,采用随机蛙跳算法思想,将班级中的学生分组,更新子种群的... 为了平衡教与学优化算法的全局和局部搜索能力,提出一种混沌分组教与学优化算法。采用3种调整机制:应用混沌方法初始化种群个体;在教阶段成绩更新中引入自适应惯性权值;在学阶段,采用随机蛙跳算法思想,将班级中的学生分组,更新子种群的最差解。用10个经典的测试集函数测试改进算法的性能,并与人工蜂群算法、万有引力算法、原始的教学优化算法进行比较,结果显示:改进算法具有良好的全局和局部搜索能力,而且收敛精度高。此外,应用改进的教与学算法优化循环流化床锅炉氮氧化合物排放浓度的模型,仿真试验表明优化后的模型具有良好的辨识能力和泛化能力,能够指导工程,解决实际问题。 展开更多
关键词 计量 氮氧化合物 教与学优化算法 混沌 自适应 随机蛙跳算法 循环流化床锅炉
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基于自主学习行为的教与学优化算法 被引量:10
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作者 童楠 符强 钟才明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第2期443-447,470,共6页
针对教与学优化(TLBO)算法收敛精度较低、易于早熟收敛等问题,提出一种基于自主学习行为的教与学优化算法(SLTLBO)。SLTLBO算法为学生构建了更加完善的学习框架,学生在完成常规"教"阶段与"学"阶段的学习行为之外,... 针对教与学优化(TLBO)算法收敛精度较低、易于早熟收敛等问题,提出一种基于自主学习行为的教与学优化算法(SLTLBO)。SLTLBO算法为学生构建了更加完善的学习框架,学生在完成常规"教"阶段与"学"阶段的学习行为之外,将进一步对比自己与教师、最差学生的差异,自主完成多样化的学习操作,以提高自己的知识水平,提高算法的收敛精度;同时学生通过高斯搜索的自主学习反思行为跳出局部区域,实现更好的全局搜索。利用10个基准测试函数对SLTLBO算法进行了性能测试,并将SLTLBO算法与粒子群优化(PSO)算法、智能蜂群(ABC)算法以及TLBO算法进行结果比对,实验结果验证了SLTLBO算法的有效性。 展开更多
关键词 教与学优化算法 自主习行为 反思 群体智能 函数优化
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一种基于反思机制的教与学优化算法 被引量:9
6
作者 童楠 符强 钟才明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第12期3678-3681,共4页
针对教与学优化(teaching-learning-based optimization,TLBO)算法中存在的易陷入局部最优以及收敛速度较慢等问题,提出了基于反思机制的TLBO算法。为提高算法的全局搜索和局部收敛能力,在教学过程中利用教师反思行为来增强教师教学水平... 针对教与学优化(teaching-learning-based optimization,TLBO)算法中存在的易陷入局部最优以及收敛速度较慢等问题,提出了基于反思机制的TLBO算法。为提高算法的全局搜索和局部收敛能力,在教学过程中利用教师反思行为来增强教师教学水平,进一步提高学生知识技能。同时学生实现自我反思,达到同步提高的目的。利用基准测试函数对算法进行性能测试,实验结果表明,改进后的TLBO算法具有更好的寻优性能。 展开更多
关键词 教与学优化算法 反思行为 群体智能 函数优化
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改进教与学优化算法的LQR控制器优化设计 被引量:8
7
作者 拓守恒 邓方安 雍龙泉 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期602-607,共6页
为了快速有效地确定线性二次最优控制(linear quadratic regulator,LQR)问题中的加权矩阵Q和R,针对主动悬架LQR控制器权系数设计问题,提出一种改进的教与学优化算法进行LQR优化设计。算法对基本教与学优化算法中的"教"与"... 为了快速有效地确定线性二次最优控制(linear quadratic regulator,LQR)问题中的加权矩阵Q和R,针对主动悬架LQR控制器权系数设计问题,提出一种改进的教与学优化算法进行LQR优化设计。算法对基本教与学优化算法中的"教"与"学"阶段进行了进一步的改进,同时提出一种"自我学习"策略。通过仿真实验表明,和基本教与学算法、粒子群算法、遗传算法相比,本文算法在对主动悬架LQR控制器优化时,具有收敛速度快,求解精度高和稳定性强等优势。 展开更多
关键词 教与学优化算法 LQR控制器 优化控制 主动悬架 粒子群优化算法 遗传算法
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基于改进的教与学优化算法的图像增强方法 被引量:7
8
作者 毕晓君 潘铁文 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1716-1721,共6页
为改善图像质量,并使处理后的图像便于后续处理工作,提出一种基于改进的教与学优化算法的图像增强方法。结合图像局部信息和全局信息将原始图像进行转换,并建立图像增强优化模型和包括了边缘强度、边缘像素和二维熵等重要信息的评价函... 为改善图像质量,并使处理后的图像便于后续处理工作,提出一种基于改进的教与学优化算法的图像增强方法。结合图像局部信息和全局信息将原始图像进行转换,并建立图像增强优化模型和包括了边缘强度、边缘像素和二维熵等重要信息的评价函数。对教与学优化算法进行两点改进:一方面自适应调整教学因子,充分协调种群的多样性和收敛性,提高全局搜索能力和收敛精度;另一方面通过最优个体引导机制,加快收敛速度。最后,将提出的教与学优化算法用于图像增强,来提高图像对比度。实验结果表明,相比于其他方法,本文算法获得更佳的视觉效果和图像质量。 展开更多
关键词 教与学优化 图像增强 对比度 视觉效果 评价函数 最优引导 多样性 收敛性
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基于混合策略的自适应教与学优化算法 被引量:7
9
作者 毕晓君 李月 陈春雨 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期842-848,共7页
为提高教与学优化算法的综合性能,提出一种基于混合策略的自适应教与学优化算法。将随机性学习与有向性学习融合,提出一种自适应综合交叉学习策略,根据进化的不同阶段自适应地选择学习方式,增强算法对解的搜索能力;加入一种方向性的扰... 为提高教与学优化算法的综合性能,提出一种基于混合策略的自适应教与学优化算法。将随机性学习与有向性学习融合,提出一种自适应综合交叉学习策略,根据进化的不同阶段自适应地选择学习方式,增强算法对解的搜索能力;加入一种方向性的扰动策略,增大种群多样性,较大程度地加大了对搜索空间的探索力度,降低了种群陷入局部最优的可能。基于标准测试函数的仿真实验结果表明,本文算法可有效避免算法陷入局部最优,在收敛精度和收敛速度上有较大提高。 展开更多
关键词 教与学优化算法 自适应 综合交叉 扰动策略 混合策略
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多学习教与学优化算法 被引量:6
10
作者 李志南 南新元 +1 位作者 李娜 史德生 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第2期246-249,298,共5页
针对教与学优化算法(TLBO)局部开发能力差,易陷入局部最优的缺点,提出一种基于反向学习的多学习教与学优化算法(MTLBO)。通过反向学习技术拓展搜索空间,增加解的多样性,进一步增强算法的全局搜索能力。引入多学习机制,使其更有效地进行... 针对教与学优化算法(TLBO)局部开发能力差,易陷入局部最优的缺点,提出一种基于反向学习的多学习教与学优化算法(MTLBO)。通过反向学习技术拓展搜索空间,增加解的多样性,进一步增强算法的全局搜索能力。引入多学习机制,使其更有效地进行局部搜索,加快收敛速度。同时提出一种小概率变异策略,增加跳出局部最优的可能性。在基准测试函数上进行验证实验,结果表明,与TLBO算法、ITLBO算法以及其他优化算法相比,该算法在低维和高维函数上都取得了较好的优化效果。 展开更多
关键词 教与学优化算法 反向习技术 习机制 变异策略
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面向高维复杂多模态问题的教与学优化求解算法 被引量:3
11
作者 拓守恒 雍龙泉 +1 位作者 黎延海 邓方安 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第7期1939-1945,1956,共8页
针对教与学优化算法(teaching-learning-based optimization,TLBO)在求解一些高维多模态复杂优化问题时,存在种群容易过早陷入局部搜索,导致丢失全局最优解的问题,提出一种改进的TLBO优化算法(MTLBO)。该算法以更接近人类的学习方式,对... 针对教与学优化算法(teaching-learning-based optimization,TLBO)在求解一些高维多模态复杂优化问题时,存在种群容易过早陷入局部搜索,导致丢失全局最优解的问题,提出一种改进的TLBO优化算法(MTLBO)。该算法以更接近人类的学习方式,对标准TLBO中的"教"和"学"过程进行了改进,并引入了新的"自学"机制来加强学员的创新学习能力,从而有效提高了算法的全局探索能力。通过10个复杂的多模态优化问题测试表明,在求解复杂多模态问题方面,与五种具有优异性能的TLBO算法和三种经典的群智能计算方法(如Sa DE、CLPSO、NGHS)相比,MTLBO算法具有全局搜索能力强、稳定性好等明显优势。 展开更多
关键词 改进的教与学优化算法 “自”机制 复杂多模态优化问题
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移动机器人全局路径规划的模拟退火-教与学优化算法 被引量:8
12
作者 吴宗胜 傅卫平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期678-685,共8页
提出一种新的基于模拟退火-教与学优化(SA-TLBO)算法的移动机器人全局路径规划方法。进行环境地图建模,通过坐标变换在路径的起点与目标点之间建立新的环境地图;引入模拟退火思想对基本的教与学优化算法进行改进;利用改进的算法对路径... 提出一种新的基于模拟退火-教与学优化(SA-TLBO)算法的移动机器人全局路径规划方法。进行环境地图建模,通过坐标变换在路径的起点与目标点之间建立新的环境地图;引入模拟退火思想对基本的教与学优化算法进行改进;利用改进的算法对路径目标函数进行优化得到一条全局最优路径。仿真实验结果表明,该方法具有极快的收敛速度和较高的搜索精度,以及较好的全局寻优能力,能有效解决机器人全局路径规划的优化问题。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 模拟退火 教与学优化 最优路径
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嵌入共轭梯度的二次学习教与学优化算法 被引量:3
13
作者 王培崇 彭菲菲 钱旭 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2016年第6期891-900,共10页
教与学优化算法通过模拟自然班的教与学行为实现复杂问题的求解,已经得到较为广泛的应用。为了克服该算法容易早熟,解精度低的弱点,提出了一种改进的混合混沌共轭梯度法教与学优化算法。改进算法应用Chebyshev混沌映射初始化种群,以提... 教与学优化算法通过模拟自然班的教与学行为实现复杂问题的求解,已经得到较为广泛的应用。为了克服该算法容易早熟,解精度低的弱点,提出了一种改进的混合混沌共轭梯度法教与学优化算法。改进算法应用Chebyshev混沌映射初始化种群,以提高初始种群对解空间的覆盖。为了保持种群多样性,引入动态学习因子,使学生个体能够在早期主要向教师学习,并逐渐提高个人知识对其进化的影响比例。每次迭代后,教师个体将执行共轭梯度搜索。种群内适应度较差的学生个体如果长时间状态难以改变,则基于反向学习和高斯学习进行二次学习优化。最后在多个典型测试函数上的实验表明,改进算法对比相关算法具有较佳的全局收敛性,解精度较高,适用于求解较高维的函数优化问题。 展开更多
关键词 教与学优化算法 CHEBYSHEV映射 动态自适应 共轭梯度法 二次
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基于教与学优化的可变卷积自编码器的医学图像分类方法 被引量:5
14
作者 李薇 樊瑶驰 +2 位作者 江巧永 王磊 徐庆征 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第2期592-598,共7页
针对传统手工方法优化卷积神经网络(CNN)参数时存在耗时长、不准确,以及参数设置影响算法性能等问题,提出一种基于教与学优化(TLBO)的可变卷积自编码器(CAE)算法。该算法设计了可变长度的个体编码策略,从而快速构建CAE结构,并堆叠CAE为... 针对传统手工方法优化卷积神经网络(CNN)参数时存在耗时长、不准确,以及参数设置影响算法性能等问题,提出一种基于教与学优化(TLBO)的可变卷积自编码器(CAE)算法。该算法设计了可变长度的个体编码策略,从而快速构建CAE结构,并堆叠CAE为一个CNN;此外,充分利用优秀个体的结构信息来引导算法朝着更有希望的区域搜索,从而提高算法性能。实验结果表明,所提算法在解决医学图像分类问题时,分类精度达到89.84%,高于传统CNN和同类型神经网络。该算法通过优化CAE结构和堆叠CNN解决医学图像分类问题,有效提高了医学图像分类性能。 展开更多
关键词 卷积自编码器 卷积神经网络 教与学优化 演化算法 图像
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改进的双种群竞争教与学优化算法 被引量:4
15
作者 王培崇 钱旭 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第24期12-17,共6页
为了克服教与学优化算法在求解高维函数问题时,容易早熟,收敛速度慢,解精度低的弱点,提出一种引入竞争机制的双种群教与学优化算法。在该算法中设置两个教师,并基于帝国竞争优化机制将种群初始化成为两个学生种群,每一个教师带领自己的... 为了克服教与学优化算法在求解高维函数问题时,容易早熟,收敛速度慢,解精度低的弱点,提出一种引入竞争机制的双种群教与学优化算法。在该算法中设置两个教师,并基于帝国竞争优化机制将种群初始化成为两个学生种群,每一个教师带领自己的种群独立进化。在进化过程中,教师可以利用自己的影响力将外种群内的成员吸收进入自己的种群。为了提高教师个体的学习能力,引入反向学习机制。在多个Benchmark函数的测试表明,改进算法解精度较高,全局收敛能力强,适合求解较高维度的函数优化问题。 展开更多
关键词 教与学优化 早熟 双种群 竞争 反向
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随机交叉−自学策略改进的教与学优化算法 被引量:5
16
作者 黎延海 雍龙泉 拓守恒 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期313-322,共10页
针对非原点最优的复杂优化问题(最优解不在坐标原点),提出了一种基于随机交叉-自学策略的教与学优化算法(teaching and learning optimization algorithm based on random crossover-self-study strategy,CSTLBO)。对标准教与学优化算... 针对非原点最优的复杂优化问题(最优解不在坐标原点),提出了一种基于随机交叉-自学策略的教与学优化算法(teaching and learning optimization algorithm based on random crossover-self-study strategy,CSTLBO)。对标准教与学优化算法的“教阶段”和“学阶段”的空间扰动进行了几何解释,改进了原有的“教阶段”和“学阶段”,并引入随机交叉策略和“自学”策略来提高算法的全局寻优能力。通过使用20个Benchmark函数进行仿真,并与6种改进的教与学优化算法进行结果比较及Wilcoxon秩和检验分析,结果表明CSTLBO算法能有效避免陷入局部最优,具有良好的全局搜索能力,求解精度高,稳定性好。 展开更多
关键词 群体智能 教与学优化 随机交叉 “自”策略 Benchmark函数 非原点最优 多样性分析
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基于教与学优化算法的相关反馈图像检索 被引量:4
17
作者 毕晓君 潘铁文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1668-1676,共9页
为提高基于内容的图像检索的检索性能和检索速度,克服低层视觉特征与高层语义概念间的"语义鸿沟",提出一种基于教与学优化的图像检索相关反馈算法(TLBO-RF).结合图像检索问题的特殊性和粒子群优化算法的优点,对TLBO算法中个... 为提高基于内容的图像检索的检索性能和检索速度,克服低层视觉特征与高层语义概念间的"语义鸿沟",提出一种基于教与学优化的图像检索相关反馈算法(TLBO-RF).结合图像检索问题的特殊性和粒子群优化算法的优点,对TLBO算法中个体的更新机制进行了改进,通过将相关图像集的中心作为教师以及引入学员最好学习状态Pbest,使之朝用户感兴趣的相关图像区域快速收敛.将该算法与目前效果最好的两种基于进化算法的相关反馈技术在两套标准图像测试集上进行对比,结果表明本文算法相较于另外两种算法具有明显的优势,不仅提高了图像检索性能,同时也加快了图像检索速度,更好地满足了用户的检索要求. 展开更多
关键词 基于内容的图像检索 相关反馈 教与学优化算法 粒子群优化算法
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基于混合学习策略的教与学优化算法 被引量:13
18
作者 毕晓君 王佳荟 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1024-1031,共8页
为了提高教与学优化算法(TLBO)的搜索能力,解决算法易陷入局部最优的问题,提出基于混合学习策略和扰动的教与学优化算法.在教与学算法的学阶段融合差分进化算法变异策略,提出混合学习策略,使学员在学习后期具有更好的学习能力,提高算法... 为了提高教与学优化算法(TLBO)的搜索能力,解决算法易陷入局部最优的问题,提出基于混合学习策略和扰动的教与学优化算法.在教与学算法的学阶段融合差分进化算法变异策略,提出混合学习策略,使学员在学习后期具有更好的学习能力,提高算法的收敛性能;在算法后期提出新的扰动策略,减小学员在算法后期陷入局部最优的可能,保证算法全局最优性.基于标准测试函数的实验结果表明,相比于目前性能优异的同类4种算法,改进算法可有效提高算法的收敛速度和收敛精度,优化性能明显提高. 展开更多
关键词 教与学优化算法 差分变异 扰动策略 混合策略 全局最优
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融合改进天牛须搜索的教与学优化算法 被引量:15
19
作者 欧阳城添 周凯 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第4期91-99,共9页
针对教与学优化算法易早熟,解精度低,甚至收敛于局部最优的问题,提出一种新的融合改进天牛须搜索的教与学优化算法。该算法利用Tent映射反向学习策略初始化种群,提升初始解质量。在"教"阶段,对教师个体执行天牛须搜索算法,增... 针对教与学优化算法易早熟,解精度低,甚至收敛于局部最优的问题,提出一种新的融合改进天牛须搜索的教与学优化算法。该算法利用Tent映射反向学习策略初始化种群,提升初始解质量。在"教"阶段,对教师个体执行天牛须搜索算法,增强教师教学水平,提高最优解的精确性。在"学"阶段,对学生个体进行混合变异,从而跳出局部最优,平衡算法的全局搜索与局部开发。通过benchmark测试函数和部分CEC2013函数在不同维度对算法进行仿真实验,并进行Wilcoxon秩和检验统计,证明了改进教与学优化算法的优越性。使用压力容器设计优化问题对算法进一步验证,结果表明改进后的算法在求解约束优化问题时也具有更好的寻优性能,不仅收敛速度快,精度也提高了9个数量级。 展开更多
关键词 教与学优化 TENT映射 反向 天牛须搜索 混合变异
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一种优化神经网络的教与学优化算法 被引量:14
20
作者 拓守恒 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期327-332,共6页
为了提高BP神经网络的输出精度,提出一种改进的教与学优化算法进行神经网络中的权值和阈值的优化调整.算法对基本的教与学优化算法的"教"阶段和"学"阶段分别进行改进,并提出一种"自学"机制来增强算法的... 为了提高BP神经网络的输出精度,提出一种改进的教与学优化算法进行神经网络中的权值和阈值的优化调整.算法对基本的教与学优化算法的"教"阶段和"学"阶段分别进行改进,并提出一种"自学"机制来增强算法的学习能力.通过函数拟合实验和拖拉机齿轮箱故障诊断实验进行算法性能测试,结果表明,与遗传算法和基本的教与学优化算法相比,该算法具有收敛速度快、求解精度高等优势. 展开更多
关键词 改进的教与学优化算法 “自”机制 神经网络 函数拟合 齿轮箱故障诊断
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